本實(shí)用新型涉及一種斜拔式3D打印裝置，屬于打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

3D打印裝置又稱三維打印機(jī)，是一種采用累積制造技術(shù)（即快速成形技術(shù)）的機(jī)器，它的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器按照程序把產(chǎn)品一層層造出來(lái)。目前，常規(guī)的3D打印裝置在打印過(guò)程中，都只能打印粘度較低的樹(shù)脂溶液，當(dāng)打印溶液粘稠度較高時(shí)，打印溶液的表面很難做到平整，從而導(dǎo)致打印精度低或者無(wú)法打印。

有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開(kāi)發(fā)出一種斜拔式3D打印裝置，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種斜拔式3D打印裝置，可打印高粘度的打印溶液，具有打印速度快、精度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

一種斜拔式3D打印裝置，包括機(jī)座，以及設(shè)置在機(jī)座上的曝光機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、打印機(jī)構(gòu)和盛液機(jī)構(gòu)，其中，所述打印機(jī)構(gòu)包括模組、滑動(dòng)安裝在模組上的打印平臺(tái)；所述盛液機(jī)構(gòu)包括用于盛放打印溶液的物料槽，用于驅(qū)動(dòng)物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)組件，用于推/拉物料槽的斜拔組件，以及用于處理打印溶液的刮刀組件；所述物料槽底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板，曝光機(jī)構(gòu)的曝光口與打印平臺(tái)相對(duì)應(yīng)，曝光固化的光通過(guò)透明的物料槽底部直射打印平臺(tái)。

作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)盤軸承、軸承固定座和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述物料槽固定安裝在轉(zhuǎn)盤軸承上，所述軸承固定座固定安裝在斜拔組件上，所述轉(zhuǎn)盤軸承與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)相連，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)，轉(zhuǎn)盤軸承可在軸承固定座上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)物料槽旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述斜拔組件包括安裝底板，所述安裝底板通過(guò)連接件安裝在機(jī)座面板上，所述軸承固定座固定安裝在安裝底板上，所述安裝底板與連接件相對(duì)的側(cè)邊設(shè)有一拉桿，拉桿與斜拔電機(jī)相連，通過(guò)拉桿的上升或下降可以使安裝底板沿著連接件轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述斜拔組件的連接件為轉(zhuǎn)軸或者合頁(yè)。

作為優(yōu)選，所述拉桿的兩側(cè)進(jìn)一步設(shè)有限位桿，防止安裝底板回復(fù)到初始位置復(fù)位過(guò)度。

作為優(yōu)選，所述刮刀組件包括支架、刮片和調(diào)節(jié)器，所述支架固定在安裝底板上，刮片通過(guò)彈性件與支架相連，且位于物料槽內(nèi)；所述調(diào)節(jié)器安裝在支架上且位于刮片上方，通過(guò)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)刮片底部與物料槽底之間的距離。

作為優(yōu)選，所述刮刀頂部?jī)蓚?cè)各通過(guò)一個(gè)彈簧與支架相連，刮刀的正反面分別設(shè)有導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊固定在支架上，導(dǎo)向塊上設(shè)有導(dǎo)向凹部或?qū)蛲共?，刮刀的正反面設(shè)有與所述導(dǎo)向塊導(dǎo)向凹部或?qū)蛲共肯鄬?duì)應(yīng)的導(dǎo)向凸部或?qū)虬疾?，通過(guò)導(dǎo)向凹部和導(dǎo)向凸部的配合，使刮刀可沿著導(dǎo)向塊穩(wěn)定滑動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述支架為可活動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括固定安裝在安裝底板上的下支架，和活動(dòng)安裝在下支架上端的上支架，所述上支架水平設(shè)置，刮片和調(diào)節(jié)器安裝在上支架上，所述上支架可沿下支架頂部自由轉(zhuǎn)動(dòng)，方便刮片、調(diào)節(jié)器的安裝和調(diào)整。

作為優(yōu)選，所述下支架頂部設(shè)有一水平托板，所述托板與上支架通過(guò)磁鐵相互吸合，保證上支架的穩(wěn)固性。

作為優(yōu)選，所述刮刀的正面或反面還安裝有一擋板，所述擋板與刮刀圍合后形成一儲(chǔ)存打印溶液的容納腔，所述擋板的下底邊低于或等于刮刀的下底邊。

作為優(yōu)選，所述打印平臺(tái)與刮片之間呈70~150°角設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述物料槽的透明底板上設(shè)有軟性薄膜。

作為優(yōu)選，所述軟性薄膜為特氟龍膜，在軟性薄膜與物料槽透明底板之間設(shè)有硅膠層或菲林膜。雙層透明材料復(fù)合而成，在保證高透光率下的情況下，還具有良好的彈性和脫膜效果。

作為優(yōu)選，所述特氟龍膜層厚度為0.1~0.2mm；所述硅膠層厚度為0.5~1.5mm；所述菲林膜厚度為0.1~0.2mm。

作為優(yōu)選，所述物料槽為圓形。

作為優(yōu)選，所述控制機(jī)構(gòu)采用微處理器控制，控制機(jī)構(gòu)分別與曝光機(jī)構(gòu)、打印機(jī)構(gòu)和盛液機(jī)構(gòu)相連，用于控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。

作為優(yōu)選，所述模組上設(shè)有一縱向絲杠，打印平臺(tái)與絲杠相連，絲杠與絲杠電機(jī)相連，通過(guò)絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使打印平臺(tái)在模組上上下滑動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述曝光機(jī)構(gòu)采用DLP投影儀。

本實(shí)用新型所述的斜拔式3D打印裝置可用于粘度較高的打印溶液，如陶瓷漿料等。打印過(guò)程中，物料槽勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，刮刀隨物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)均勻刮平打印溶液，并通過(guò)調(diào)節(jié)器可精確調(diào)節(jié)刮刀與物料槽底間距，保證每一層固化厚度均勻精準(zhǔn)；通過(guò)斜拔組件，可以使物料槽與打印平臺(tái)固化層快速脫離，不會(huì)因?yàn)槲锪喜坜D(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦力，大幅度提高物料槽透明底板上軟性薄膜的使用壽命；而且在物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，打印平臺(tái)可多次上升、下降（刮刀可以保證打印平臺(tái)下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。打印平臺(tái)與刮片之間呈70~150°角設(shè)置，可以使物料槽被固化區(qū)域360度隨機(jī)打印，延長(zhǎng)物料槽透明軟性薄膜的使用壽命。

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)施例的斜拔式3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖一；

圖2為本實(shí)施例的斜拔式3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖二；

圖3為本實(shí)施例的斜拔式3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖三（打印平臺(tái)上升，刮刀組件非工作狀態(tài)）；

圖4為本實(shí)施例轉(zhuǎn)動(dòng)組件立體圖；

圖5為本實(shí)施例刮刀組件立體圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，一種斜拔式3D打印裝置，包括機(jī)座1，設(shè)置在機(jī)座1內(nèi)的曝光機(jī)構(gòu)2、控制機(jī)構(gòu)3，以及設(shè)置在機(jī)座面板11上的打印機(jī)構(gòu)4和盛液機(jī)構(gòu)5，其中，所述打印機(jī)構(gòu)4包括模組41、滑動(dòng)安裝在模組41上的打印平臺(tái)42，在本實(shí)施例中，所述打印平臺(tái)42通過(guò)垂直設(shè)置在模組41上的絲杠實(shí)現(xiàn)上下滑動(dòng)，打印平臺(tái)42與絲杠相連，絲杠與絲杠電機(jī)相連，通過(guò)絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)打印平臺(tái)42移動(dòng)，在打印過(guò)程中，打印平臺(tái)42可自由上升/下降。所述控制機(jī)構(gòu)3采用微處理器控制，控制機(jī)構(gòu)3分別與曝光機(jī)構(gòu)2、打印機(jī)構(gòu)3和盛液機(jī)構(gòu)4相連，用于控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。所述曝光機(jī)構(gòu)2包括投影儀，所述投影儀采用DLP投影儀，投影儀的曝光口與打印平臺(tái)42相對(duì)應(yīng)。

所述盛液機(jī)構(gòu)5包括用于盛放打印溶液的圓形物料槽51，用于驅(qū)動(dòng)物料槽51轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)組件，用于拉動(dòng)/推動(dòng)物料槽51的斜拔組件57，以及用于處理打印溶液的刮刀組件56。所述物料槽51底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板，底板可以采用玻璃、塑料或者其他全透明材質(zhì)。所述底板上設(shè)有一層厚度均勻的軟性薄膜，在本實(shí)施例中，所述軟性薄膜為特氟龍膜，在軟性薄膜與物料槽透明底板之間設(shè)有菲林膜，菲林膜的設(shè)置可以防止底板與特氟龍膜之間產(chǎn)生氣泡。特氟龍膜和菲林膜均為透明材料，在保證高透光率下的情況下，還具有良好的彈性和脫膜效果。所述特氟龍膜厚度為0.1~0.2mm，所述菲林膜厚度為0.1~0.2mm，投影儀曝光固化的光通過(guò)透明的物料槽51底部直射打印平臺(tái)42。此外，也可以在軟性薄膜與物料槽透明底板之間設(shè)置硅膠層，通過(guò)硅膠層可以使軟性薄膜與物料槽透明底板兩者有很好的粘結(jié)性，不產(chǎn)生氣泡。

如圖4所示，所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)盤軸承52、軸承固定座53和驅(qū)動(dòng)電機(jī)54，所述物料槽51固定安裝在轉(zhuǎn)盤軸承52上，所述軸承固定座53通過(guò)轉(zhuǎn)盤底座55固定安裝在機(jī)座1的上面板11上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)54采用齒輪電機(jī)，轉(zhuǎn)盤軸承52的內(nèi)圈設(shè)有從齒輪521，齒輪電機(jī)54上設(shè)有主齒輪541，通過(guò)主齒輪541和從齒輪521的配合，使轉(zhuǎn)盤軸承52可在軸承固定座53上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)物料槽51在機(jī)座1上旋轉(zhuǎn)。

所述斜拔組件57包括安裝底板571，所述安裝底板571通過(guò)連接件572安裝在機(jī)座面板11上，所述軸承固定座53固定安裝在安裝底板571上，所述安裝底板571與連接件572相對(duì)的側(cè)邊設(shè)有一拉桿573，拉桿573與斜拔電機(jī)574相連，通過(guò)拉桿573的上升或下降可以使安裝底板571沿著連接件572轉(zhuǎn)動(dòng)。所述連接件572具體可以采用轉(zhuǎn)軸或者合頁(yè)。為防止安裝底板571回復(fù)到初始位置時(shí)復(fù)位過(guò)度，所述拉桿573的兩側(cè)進(jìn)一步設(shè)有限位桿575。

如圖5所示，所述刮刀組件56包括刮片561、調(diào)節(jié)器562（本實(shí)施例為2個(gè)平行安裝的千分尺）和支架，所述支架為可活動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括固定安裝在安裝底板571上的下支架563，和活動(dòng)安裝在下支架563上端的上支架564，所述上支架564水平設(shè)置，刮片561和調(diào)節(jié)器562安裝在上支架564上，所述上支架564可沿下支架563頂部自由轉(zhuǎn)動(dòng)，方便刮片561、調(diào)節(jié)器562的安裝和調(diào)整。所述下支架563頂部設(shè)有一水平托板567，所述托板567與上支架564通過(guò)磁鐵568相互吸合，保證上支架564的穩(wěn)固性。

所述刮片561通過(guò)彈性件與上支架564相連，且位于物料槽51內(nèi)；所述調(diào)節(jié)器562安裝在上支架564上且位于刮片561上方，通過(guò)調(diào)節(jié)器562可調(diào)節(jié)刮片561底部與物料槽51底之間的距離。在本實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)刮片561的穩(wěn)定安裝，所述刮刀561頂部?jī)蓚?cè)各通過(guò)一個(gè)彈簧565與上支架564相連，刮刀561的正反面分別設(shè)有導(dǎo)向塊566，所述導(dǎo)向塊566固定在上支架564上，導(dǎo)向塊566上設(shè)有導(dǎo)向凹部，刮刀561的正反面設(shè)有與所述導(dǎo)向塊導(dǎo)向凹部相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向凸部（如導(dǎo)向銷、導(dǎo)向筋等），通過(guò)導(dǎo)向凹部和導(dǎo)向凸部的配合，使刮刀561可沿著導(dǎo)向塊566穩(wěn)定滑動(dòng)。

所述刮刀561的正面或反面還安裝有一擋板569，所述擋板569與刮刀561圍合后形成一容納腔560，所述擋板569的下底邊一般低于或等于刮刀的下底邊。所述容納腔560可儲(chǔ)存打印溶液。

所述打印平臺(tái)42與刮片561之間呈70~150°角設(shè)置，這樣設(shè)置可以使物料槽51被固化區(qū)域360度隨機(jī)打印，延長(zhǎng)物料槽51透明軟性薄膜的使用壽命。

上述3D打印裝置的打印方法，包括如下步驟：

步驟1、控制機(jī)構(gòu)3控制曝光機(jī)構(gòu)2、打印機(jī)構(gòu)4、盛液機(jī)構(gòu)5開(kāi)始工作，通過(guò)調(diào)節(jié)器562調(diào)節(jié)刮片561與物料槽51底部透明軟性薄膜上表面的間距，物料槽51勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，刮片561將物料槽51內(nèi)的打印溶液刮成一個(gè)平整的打印層，打印層厚度為一個(gè)固化層或略大于一個(gè)固化層的厚度（考慮到打印溶液未固化時(shí)容易因打印平臺(tái)42下降擠壓而變?。?，物料槽51停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟2、打印平臺(tái)42下降至物料槽51底部，此時(shí)，打印平臺(tái)42下表面與物料槽51透明軟性薄膜上表面的間距為單層打印的厚度，投影儀通過(guò)透明底板和透明軟性薄膜向打印平臺(tái)42投射投影圖像，使投影范圍內(nèi)的打印溶液固化并粘貼在打印平臺(tái)42上；

步驟3、固化結(jié)束后，斜拔組件57開(kāi)始動(dòng)作，斜拔電機(jī)574拉動(dòng)安裝底板571，使其朝一側(cè)傾斜，進(jìn)而使打印平臺(tái)42的固化層與物料槽51底脫離，脫離后，打印平臺(tái)42上升，斜拔電機(jī)574將拉桿573向上推，使物料槽51恢復(fù)到初始位置，物料槽51繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料槽51勻速轉(zhuǎn)動(dòng)速度一般為0.2~5轉(zhuǎn)/分，刮片561在物料槽51轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將被打印后的區(qū)域刮平，刮平整后物料槽51停止轉(zhuǎn)動(dòng)，物料槽51停頓時(shí)間根據(jù)固化時(shí)間而定，一般為0.5~10秒；

步驟4、打印平臺(tái)42再次下降至物料槽51底部，重復(fù)步驟2-3進(jìn)行第二層打印，直至打印結(jié)束。

本實(shí)施例所述的斜拔式3D打印裝置可用于粘度較高的打印溶液，如陶瓷漿料等，可打印陶瓷3D物品。打印過(guò)程中，物料槽51勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，刮刀561隨物料槽51轉(zhuǎn)動(dòng)均勻刮平打印溶液，保證固化層的平整度，刮刀561同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)器精確調(diào)節(jié)其底邊與物料槽51底的間距，保證每一層固化厚度均勻精準(zhǔn)；通過(guò)斜拔組件57，可以使物料槽51與打印平臺(tái)42固化層快速脫離，不會(huì)因?yàn)槲锪喜?1轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦力，大幅度提高物料槽51透明底板上軟性薄膜的使用壽命；而且在物料槽51轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，打印平臺(tái)42可多次上升、下降（刮刀可以保證打印平臺(tái)下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。